馮洪華,任明強(qiáng),梁遠(yuǎn)海,許金泉,蔡國旗
(珠海格力精密模具有限公司,廣東珠海 519070)
提高生產(chǎn)效率是機(jī)械制造領(lǐng)域永恒的主題,也是當(dāng)前機(jī)械制造領(lǐng)域普遍關(guān)注的問題。日趨激烈的全球化市場競爭使得提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本和提高效率成為各大制造企業(yè)面臨的首要課題。為適應(yīng)制造業(yè)的迅速發(fā)展形勢和不斷開發(fā)新產(chǎn)品的市場需要,高效加工技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,逐步發(fā)展成為綜合性系統(tǒng)工程技術(shù),并得到越來越廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)代制造業(yè)正在向高速、精密、復(fù)合、智能和環(huán)保的方向迅猛發(fā)展,高效加工在其中扮演著越來越重要的角色[1]。高效的加工方法可有效提高市場勁爭力,但是,要注意效率和精度兩者之間的平衡,在這個問題上,現(xiàn)階段的工藝控制方式已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展。
從小鑲件特征出發(fā),把分型面、膠位面、配合面等特征劃分到CNC-2 工序,倒角、過孔、沉臺、水路、螺孔、大排氣、避空面等無精度要求的特征放在CNC-0工序快速定位加工,這樣劃分可同時兼顧精度與效率,提高加工效率,但需注意CNC-0 工序快速定位加工是吸磁工作的,不具有導(dǎo)磁性的材料不安排CNC-0加工(例如:鈹銅材料、無磁鋼、鋁件);由于回轉(zhuǎn)體零件現(xiàn)場不能直接采用“L型工裝”快速定位過數(shù),因此,此類零件不能安排CNC-0加工。
小件孔類定位加工,最多孔時要加工零件的6個面,定位裝夾,如圖1所示。
全部6 個面都統(tǒng)一以左下角為編程和過數(shù)基準(zhǔn)(工件字碼在這種加工方法下不作為基準(zhǔn)加工)。
這種加式方法就要要求編程與操作要同一方法旋轉(zhuǎn)工件,所以定義以下各方位的加工順序。
例如,這個樣件只加工頂面和背面,那么頂面為第一次,背面定義為第四次。編程員和操作員要達(dá)成共識,必須一致,如圖2所示。
第一次,可以是工件的任意六面的其中一個面,編程員按工藝要求和零件持征自行選擇。
因?yàn)橹蟮? 次加工都是以第一次加工為基準(zhǔn)的,為了方便區(qū)分,第一次都要在左下角打一個點(diǎn),作為第一次加工的標(biāo)識,如圖3所示。編程員在UG 建立坐標(biāo)時在區(qū)分這一個點(diǎn)的位置,不能加工到膠位處。
第二次,以第一次為基準(zhǔn),工件向內(nèi)翻90°(沿X軸,工件旋轉(zhuǎn)-90°),左下角為加工坐標(biāo),如圖4所示。
第三次,以第一次為基準(zhǔn),工件向內(nèi)翻180°(沿X軸,工件旋轉(zhuǎn)-180°)。左下角為加工坐標(biāo),如圖5所示。
第四次,以第一次為基準(zhǔn),工件向內(nèi)翻270°(沿X軸,工件旋轉(zhuǎn)-180°)。左下角為加工坐標(biāo),如圖6所示。
第五次,以第一次為基準(zhǔn),工件向左逆時針翻90°(沿Y軸,工件旋轉(zhuǎn)-90°)。左下角為加工坐標(biāo),如圖7所示。
第六次,以第一次為基準(zhǔn),工件向右順時針翻90°(沒Y 軸,工件旋轉(zhuǎn)90°)。左下角為加工坐標(biāo),如圖8所示。
(1)如圖9所示,編程加工卡上定義了第一次和第三次加工,操作員就按標(biāo)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)工件定位加工,不需要理會是否有第二次加工,如圖9、圖10所示。
(2)如何區(qū)分定位加工與常規(guī)加工的加工卡。
需在工序資源及加工卡表頭作區(qū)分,如圖11所示工件應(yīng)安排到CNC-0定位加工機(jī)床。
圖12 為常規(guī)需安排上正常打表分中的CNC-2機(jī)床。
(1)建坐標(biāo)和第一次的基準(zhǔn)標(biāo)識統(tǒng)一,基本原則:長方向?yàn)閄軸,基準(zhǔn)單邊為0,膠位面向上。
(2)導(dǎo)入PM 編程前,要了解備料尺寸,如果是精料,備料的最后的一位要在UG里先將毛坯加工0.2mm(因?yàn)閭淞铣叽缱詈笠粋€數(shù)是0.1~0.3mm,所以取中間值),以確保定位加工后的加工精度,如圖13所示。
(3)加工深度標(biāo)準(zhǔn)。
周邊C 角和排氣加工只能做到Z10.5,因?yàn)橛卸ㄎ粔K,定位塊的厚度是10mm,加工深度底于10mm 就會鑼到定位塊,精加工注意補(bǔ)刀,如圖14、圖15所示。
(4)區(qū)分沉臺與掛臺,鑲針掛臺由精加工完成。
由于定位加工公差約0.2mm,對于有精度要求的鑲針掛臺應(yīng)留量由精加工完成,CNC-0 只作開粗。
通過以上分析可以得知,模具小鑲件加工可根據(jù)零件特征的不同精度要示劃分不同工序可以起到事半功倍的效果。因此,提升數(shù)控加工效率應(yīng)該從多個角度入手,通過選用合理控制方法,根據(jù)加工需求與數(shù)控機(jī)床特點(diǎn),進(jìn)行合理工藝排布,從工藝源頭提升加工效率。此外,現(xiàn)場操作也要進(jìn)行對應(yīng)培訓(xùn),效率的提升是整個制造系統(tǒng)關(guān)聯(lián)配合得出的結(jié)果。
高效加工技術(shù)是一個非常龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)工程,它涵蓋了機(jī)床材料的研究及選用技術(shù),機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造技術(shù),高性能CNC控制系統(tǒng)、通訊系統(tǒng),高速、高效冷卻、高精度和大功率主軸系統(tǒng),高精度快速進(jìn)給系統(tǒng),高性能刀具夾持系統(tǒng),高性能刀具材料、刀具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造技術(shù),高效高精度測試測量技術(shù),高加工工藝,適合高效加工的編程軟件與編程策略等等諸多相關(guān)的先進(jìn)的硬件和軟件技術(shù)。要達(dá)到在加工過程中的高效率,就必須更進(jìn)一步更合理地綜合運(yùn)用各種先進(jìn)技術(shù)裝備[2]。高效加工是現(xiàn)代切削加工技術(shù)的發(fā)展趨勢,是制造型企業(yè)核心競爭力的基本組成部分,應(yīng)當(dāng)結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,加快高效加工技術(shù)的發(fā)展,為型號產(chǎn)品生產(chǎn)助力[3],本文提出對復(fù)雜多變的模具小件快速定位加工技術(shù)希望對同行有一點(diǎn)幫助。